JPS60132105A - 油圧アクチユエ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は例えば圧延機のワークロールベンディング油圧
回路又はワークロールバランス油圧回路に油圧シリンダ
として設けられる油圧アクチュエータに関し、圧延鋼板
の圧延機のかみ込み及び灰抜は時等に発生するサージ圧
を、軽減できるように改良したものである。

圧′ｊＡ扱で沖ｉ板を圧延する場合、ワークロールが圧
延反力によってタワミを生じると断面形状が中高となっ
て板巾方向に均一な厚さの製品銅板が得られない。この
解決方法として、ワークロールにその両端で曲げモーメ
ントを加えることによシ、逆にワークロールに所定のタ
ワミを与えながら圧延する方法、いわゆるワーク日−ル
ベンディング制御が従来から広く行なわれている。従来
のワークロールベンディング装置は概略を第１図に示す
ように、バックアップロール２，２′に保持され銅板１
を所定の厚さに圧延する上下ワークロール３，３′の両
端部の軸受箱４．４’（以下チョックと呼ぶ）に直接所
要の力を加えるワークロールベンディング用油圧シリン
ダ５　、５’、’６　、６’とその力に見合ったシリン
ダ内圧力を任意に制御するための油圧制御回路（図示し
ない）から構成されている。現在ではさらにワークロー
ルベンディングの高速、筒性能化が要求され、油圧ライ
ン圧の増大や高応答サーボバルブの制御回路への採用に
よって、ワークロール、ワークロールベンディング用油
圧シリンダを含めた油圧回路系の負荷応答性は飛側的に
向」ニされる傾向にある。このワークロールベンディン
グ油圧シリンダは前述したように、チョックに直接接触
させたものであシ、ミル（幾械系の鋼板かみ込み時、及
び灰抜は時の瞬間的な荷重発生荷重解放による伸び縮み
がその１壕ブランツヤ変位につながシ、シリンダ内作動
油を圧縮し７て大きなサージ圧を発生させる場合がある
。このサージ圧が記者な激しく振動させたり、これに起
因した機器損傷が問題となる。

このサージ圧発生のメカニズムを簡単に第２図を用いて
説明する。圧延銅板がワークロールにかみ込む瞬間ある
いはワークロールから灰抜ける瞬間、ミル機械系に荷重
が発生あるいは荷重が解放されることによってミル機械
系に変形を生じ、チョック部１１に接触したワークロー
ルベンディング油圧シリンダ１２のプランツヤ１３を変
位させる（この値を△Ｘとする）。この結果ブランツヤ
１３ヘツド側においてシリンダ内作甥油に圧縮量△■　
（△Ｖ＝△ｘ−Ａ　ｒ但しＡはプランツヤの面積である
。）を与える。

このとき、発生するサー　ジ圧△ｐは、作動油の体積弾
性係数：Ｋを用いて下式（１）で表わされる。

△Ｖ Δｐ−に’　Ｖｏ　・・・・・・・・・・・・・・・（
１）ここで、Ｖｏは作動油の圧縮範囲諷を示しており、
変位が十分に徐々に行なわれれば、シリンダ１２円から
配管１４を通って制御弁１５までの油量と考えられる。

しかし、圧延機における実際のかみ込み、灰抜けはそれ
ぞれ瞬間的であり、しばしば敗戦式のオーダとなるので
、この時プランジャ１３は機械系から瞬間的な衝か力を
受けて変位する。従って、作動油圧縮距離諷ｖｏは、か
み込み、灰抜は時にナヨツク及びプランジャが変位する
時間内に圧縮波が伝わったＦｌユ離（以下、作動油圧縮
距離という）内にある油量と考えるのが妥当である。こ
れは作動油圧縮距離に相当する配管内でサージ圧が発生
し、それ以降の配管内には、その発生した圧力波が伝わ
っていくことを意味する。従って、サージ圧が発生する
配管内で、サージ圧低減対策を施こさねば意味がなく、
後流の配管内での対策は伝わるサージ圧を緩和させるた
めの策となる。チャック及びプランツヤの変位に要する
時間が数筑式の場合は、これに対応する作動油圧縮距離
はシリンダから敢闘程度である。

ワークロールベンディングシリンダのサージ圧は、製品
鋼板の品質を左右するだけでなく、ｉ４を接油圧機器や
配管類のトラブルにつながることから、その対策がいろ
いろ打音われている。

その対策を第３図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）に各々示す。

第３図（ａ）−に示す対策は、油圧シリンダ１２から制
御弁１５までの配信１４に圧力緩仙ｊ（・表器（たとえ
ば、アキュムレータ１７）を設置したものである。しか
し、先に述べたようにワークロールベンディング油圧シ
リンダ１２から数ｍｍ以内の配管１４に、アキュムレー
タ１７を設けることはスペース的に困州な場合が多く、
もし、設置Ｗ可能としてもザーソ圧低敵に対して和尚の
負荷が働くため、疲労強度の問題がある。従ってアキュ
ムレータはあく丑でワークロールベンディング油圧シリ
ンダ１２近傍で、一度発生してし壕っだサージ圧が、後
流に伝わってきたノツ「において、そのビークを緩和さ
せるという２次的な対策でしかなく、サージ圧発生その
ものを低減するものではない。もちろん、油圧機器の保
趣用としては効果的であるが、前述した波力強度、制御
応答性低下など未）′ｌ・ｒ決の問題点も多い。一方、
第３図（ｂ）に示す対策は伸縮性のあるホース１８をワ
ークロールベンディング油圧シリンダ１２近辺の配管１
４に介装するものである。しかし、この対策は銅板かみ
込み時及び灰抜り時に発生するサージ圧に起因するワー
クロールベンディング油圧シリンダ１２の振動と配管振
動との隔離に有効で、配管の疲労破壊に有益である反面
サージ圧低減に大きな効果は期待できず、ホース自身の
耐久性に致命的な問題がある。又、第３図（ｃ）に示す
対策はワークロールベンディング油圧シリンダ１２近傍
の配管１４に油室１９（油だｔ、Ｄ又はシリンダのスト
ロークアッグも含む）τ設置するあるいはワークロール
ベンディング油圧シリンダ１２から出た配管１４を故意
にザイズアツプするものである。このようにすると作動
油の圧縮範囲鍛Ｖｏを積極的に増大させることができ、
サージ圧発生源における低減対策として非常に効果的で
ある。しかし、限られたスペース内に油室１９を設けた
シ、配管１４をサイズアップすることは、実際上極めて
困難であり、このような対策は現実的ではなかった。

このように、上述した３Ｈの対策はいずれも作動油圧縮
距離内でサージ圧を防止又は減少させるもので々く、一
旦発生したサージ圧をそれ以後の配管内で緩和するもの
であり、２次的な効果しかなく、また疲労強度や制御応
答性低下など未解決の１Ｂｊ題点も多い。

本発明は、前述した圧延機のワークロールベンディング
油圧シリンダ等のように機械系と直Ｊ＆−１ｊ＆触し、
圧殆鋼板のかみ込み時及び尻抜は時等のように機械系か
ら瞬間的な衝撃力を受けるアクチュエータの上記問題点
を解消し、眠られたスペース内でサージ圧を効果的に低
減することを目的とするものである。ル「かる目的を達
成する本発明の（、・）成は機械系と直接接触し機械系
から瞬間的な衝撃力を受ける油圧アクチュエータにおい
て、プランジャ又はピストンに作動油容量を増大する油
収容室を穿設したことを特イ、’；、Ｑとする１、 以下、本発明の＝弁善剌−−実施例を図面を彷照して詳
細に説明する。

第４図に本発明の〜実施例を示す。同図に示ｆ　’Ｊ４
１１ａ例は、圧延機のワークロールベンディング装置に
本発明を適用したものである３、即ち、；ぐツクアップ
ロール２，２′で保持されたワークロール３，３′はそ
のロール間において銅板の圧延を直接つかさどる。この
とき、圧延反力によって生じるワークロール３，３′の
たわみをイ）Ｚ止するためワークロールチョック４，４
′部におけルワークロールペンディングシリンタ５．！
ｉ’。

６．６／（但し６，６′は図示していない）によってワ
ークロール３，３′に曲げモーメント火加えている。ワ
ークロールベンディングシリンダ５゜５’、６．６’の
油室２０　、２０’における圧力は油圧制御芳（図示し
ない）によって任慧に設定可能であり、圧延状態におい
ていがなるワークロールへのベンディングも可能となっ
ている。ワークロールチョック４，４′にシリンダ５，
５′。

６．６′の圧力に対応した変位を加えるプランジャ７．
７′に、油収容室２１　、２１’が穿設されてお夛、こ
の油収容室２１　、２１’はシリンダ油室２０　、２０
’を、この油収容室がない場合に比べ増大する。

鋼板の圧延機へのかみ込み時及び尻抜は時、圧延荷重の
瞬間的な発生、及び解放　によってミル機械系に伸び、
及び縮みが生じ、これがチョックｇｌ（１ワークロール
ペンディングシリンダブランヅヤを押すことをもって作
動油にサージ圧を発生させる。サージ圧Δｐはプランジ
ャによる圧縮県△Ｖ、圧縮範囲作動油足ＶＯ、作動油の
体積弾性係数：によシ次式で与えられる。

これよシ圧縮範囲作動油針Ｖｏを大きくすることがサー
ジ圧低減に非常Ｖζ有効であるが、この’Ｖ。

はかみ込み時間及び尻抜は時間（プランジャ変位に要す
る時間）の間に圧縮波が波及した配管内の作動油量と考
えられることから、できるたけ、ワークロールベンディ
ング油圧シリンダ５，５′６．６′の近傍にて、作動油
容量を拡大することがサージ圧低減に有効である。本発
明では前述したようにワークロールベンディング油圧シ
リンダ５．５’、６，６’のプランジャ７．７′に作動
油゛容量を増大する油収容室２１　、２１’を形成した
ので、油圧シリンダ５　、５’、　６、．６’内（もち
ろん作動油圧縮距離内である）で圧縮範囲作動油Ｊｉ　
ＶＯを増大でき、一旦発生したサージ圧を緩和するので
はなく根本的にサージＩ’ｌ−’、を低減することがで
きる。従って、サージ圧発生のためＬ己管が激しく振動
することもなく、（装器損傷が起ることも防止できる。

しかも、油収容室２１゜２１Ｔｔプランジヤ７．７′に
形成されているので、特別に機器を増設したシ又配管を
サイズアップする等のようにミル機械等との干渉やスペ
ース等を考慮する必要がなく、コンパクトでかつシンプ
ルである。

尚、本発明の油圧アクチュエータは、上記実施例のよう
な圧延機例えば熱間薄板連続圧延設備、熱間厚板圧延設
備、冷間圧延設備尋のワークロールベンディング油圧シ
リンダ等に限られるものでなく、機械系と直接接触し機
械系から瞬間的々（ａｌＪＮ力を受ける油圧アクチュエ
ータに広く応用することができる１゜ 以上、実施例に基づいて具体的に説明したように本う１
う明の油圧アクチュエータは限られたスペース内でサー
ジ圧を根本的に低減することができる、。

【図面の簡単な説明】

第１図はワークロールベンディング装置の概略を示す斜
視図、２１′３２図はサージ圧発生のメカニズムを説明
するための説明図、第３図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）は各
々サージ圧を低減するための対策を説明する概念図、第
４図は本発明の一実施例を適用した圧Ｉｔ　４ＬＱのワ
ークロールベンディング装置の概略構成図である。 図面中、 ２．２′はバックアップロール、 ３．３′はワークロール、 ４．４′はワークロールチョック、 ５．５’、６．６’はワークロールベンディング油圧シ
リンダ。 ７．７′はプランツヤ、 ２０　、２０’はシリンダ油室、 ２ユ、２１′は油収容室である。。 特許出願人 三菱重工業株式会社 復代理人 弁理士光石士部（他１名） 第１図 第２図 １ 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機械系と直接接触し機械系から瞬間的な衝撃力を受ける
   油圧アクチュエータにおいて、プランツヤ又はピストン
   に作動油容量を増大する油収容室を芽設したことを特徴
   とする油圧アクチュエータ。